Különleges kamera tárta fel a hélium-3 univerzumot

2022 / 05 / 29 / Felkai Ádám
Különleges kamera tárta fel a hélium-3 univerzumot
A hélium-3 a Földön az egyik legritkább anyag, de hihetetlenül értékes lehet az energiatermelés szempontjából is. Egy speciális kamera most feltárhatja a titkait.

A hélium alapesetben két protont, két neutront és az atommag körül keringő két elektront tartalmaz – a hélium-3 izotóp esetén viszont az egyik neutron hiányzik. Ebből a hármas számú izotópból meglehetősen kevés akad a Földön – mint a Puli Space írja – bolygónkon minden 730 ezer hélium-4-re jut egyetlen hármas izotóp. A hélium-3 azonban nem csak ritka, de például az energiatermelés szempontjából is rendkívül értékes anyag – a Napban például a hidrogénfúzió utolsó lépésében két hélium-3 atom egyesül két proton távozásával hélium-4-gyé, amely radioaktív végtermék nélküli energiatermelést jelent. Erre jelenleg egyébként a kísérleti fúziós reaktorok sem képesek. A Napból viszont ez a hélium-3 ritkán jut el a Földre, és ezért is ennyire ritka ez az anyag a bolygón. A Puli Space 2014-es cikke szerint az USA akkoriban összesen 29 kg hélium-3-mal rendelkezett, ami jellemzően a nukleáris fegyverek melléktermékeként keletkezett.

A hélium-3 azonban nem csak a fentiek miatt érdekes. A kutatók egy része ezt az anyagot úgy írja le, hogy a "csepp, amelyben benne foglaltatik az univerzum". A hélium-3 egyik tulajdonsága emellett, hogy megfelelően lehűtve szuperfolyékony folyadékká alakul, ami a nagyon nagy hővezetésű és súrlódásmentes folyadékállapotra, vagyis a zéró viszkozitású állapotra utal. Nem véletlen tehát, hogy épp ez az anyag került a kutatás homlokterébe. A hélium-3 birodalomba most pedig példátlan bepillantást nyerhetünk, mivel a Lancaster Egyetem fizikusaiból álló csapat kifejlesztett egy kamerarendszert, amellyel megörökíthető a hélium-3 minta árnyéka.

A kutatók eddig is képesek voltak megfigyelni ezt az anyagot különféle módokon: egyrészt érzékelhetővé tették a hélium-3 minta nagyon gyenge mágneses mezőjét, másrészt speciális mikrofonokkal hallhatóvá tették a minta bizonyos karakterisztikáit. Most viszont képesek voltak a mintát a szó nagyjából klasszikus értelmében képi formában megjeleníteni egy speciális kamerarendszerrel.

A kamerarendszer három fő alkotóelemből állt: a rendszer első része egy zárt doboz volt, amely a kvázi részecskék forrásaként szolgált – ebben volt egy olyan eszköz, amely a Cooper-párokat kvázi részecskékre bontotta, amelyek egy apró lyukon keresztül jutottak ki a dobozból. A hőmérséklet-különbségek miatt a kvázi részecskék a dobozból egyenesen a rendszer második részébe repültek. Ez a második rész egy rezgő huzalhurokból állt, amely hélium-3 örvényeket hozott létre a forrás környékén; míg a „kamera” harmadik része kvarc hangvillákból állt.

A kép létrehozásához kvázi részecskéket lőttek a forrásból az örvényekbe: azok a kvázi részecskék, amelyek az örvényhez elég közel kerültek, visszaverődtek a forrás irányába. Azok a kvázi részecskék viszont, amelyek nem kerültek elég közel az örvényhez, eljutottak a kamerához, és a végeredmény így a szóban forgó örvény egyfajta árnyéka lett.

(Kép: PXhere/Robert Couse-Baker)


Gamernek keresel karácsonyi ajándékot? Mondjuk a tuti tippeket!
Ha nem szoktál játszani, akkor gamer barátodnak vagy családtagodnak karácsonyi ajándékot választani extra kihívást jelent, ezért az Acer segítségével mondunk öt tippet, amivel sikert arathatsz.
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
A testen belül lehet három dimenzióban nyomtatni ezzel az ultrahang alapú eljárással
A testen belül lehet három dimenzióban nyomtatni ezzel az ultrahang alapú eljárással
Képzeljünk el egy világot, ahol az implantációk behelyezése, törött csontok kezelése komoly műtéti beavatkozás helyett lényegében annyit jelent, hogy az implantációt befecskendezzük a testbe, ahol az felveszi a szükséges alakot! A mostani fejlesztés épp ezt teszi egyszer lehetővé.
Utánunk gurul a napelem, hogy bárhol energiához jussunk
Utánunk gurul a napelem, hogy bárhol energiához jussunk
A robot elkíséri az embert a túrákra és kiválasztja a legoptimálisabb helyet és pozíciót a minél jobb energiatermeléshez.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.